CC BY
16
УДК 615:547.854.4:616.98-097-022
СИНТЕЗ НОВЫХ НЕСИММЕТРИЧНЫХ 1,3-ДИЗАМЕЩЕНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ УРАЦИЛА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ АНТИ-ВИЧ-1 АКТИВНОСТИ
IN VITRO
М. С. Новиков, Ю. А. Орлова, Е. А. Солодунова, А. А. Озеров, Т. Хартман, Р. У. Букхайт
Лаборатория фармацевтической химии ВНЦ РАМН и АВО, ImQuest Bioscience Inc. (США)
Глобальное распространение ВИЧ-инфекции по-прежнему остается одной из главных проблем современного здравоохранения. По данным ВОЗ, на конец 2005 г. количество инфицированных ВИЧ-1 оценивалось более чем в 40 млн. чел. Лечение ВИЧ-1 инфекции и СПИДа базируется на трех основных классах противовирусных препаратов: нуклеозидных ингибиторах обратной транскриптазы (ОТ), ненуклеозидных ингибиторах ОТ и ингибиторах протеазы. При этом инги-бирование ОТ является наиболее эффективным способом подавления репродукции вируса. Не-нуклеозидные ингибиторы ОТ показали высокую противовирусную активность в отношении ВИЧ-1, однако к данным препаратам очень быстро развивается лекарственная резистентность. Поэтому поиск новых высокоактивных соединений ненуклеозидной природы с низкой резистентностью является актуальной задачей современной медицины.
На данный момент известны соединения из ряда бензофенона (1) [2], алкенилдиарилметана (2) [4] и 1-[2-(диарилметокси)этил]-2-метил-5-нитроимидазола (3) [3], которые обладают высокой анти-ВИЧ-1 активностью. Однако, несмотря на свою высокую активность в отношении не только дикого, но и резистентных штаммов ВИЧ-1, они имеют ярко выраженный цитопатический эффект, что существенно ограничивает их клиническое применение.
OMe
Cl-
\
CH
N
3
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Синтезировать пиримидиновые структурные аналоги соединений 1-3, также имеющих несколько ароматических ядер в своей молекуле.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Синтез 1-[2-(фенокси)этил]производных 3-бензилурацилов был осуществлен в три стадии. На первом этапе исходные фенолы превращали в 1 -бром-2-(фенокси)этаны. На втором этапе триметилсилилпроизводные урацила или тими-на алкилировали соответствующим 1-бром-2-(фенокси)этаном без растворителя при 180-190 °С, в соответствии с ранее разработанным методом [1]. При этом образовывались 1-[2-(фенокси)этил]производные урацила, выход которых составил 65-75%. Образования побоч-
1 3
ных продуктов N ,Ы -дизамещения, по данным тонкослойной хроматографии, не наблюдалось. Заключительная стадия включала синтез 1 -[2-(фенокси)этил]-3-бензилурацилов путем обработки 1-[2-(фенокси)этил]производных урацила 1,25-1,35-кратным молярным избытком бензил-хлорида или бензилбромида в растворе диме-тилформамида в присутствии карбоната калия. Выход целевых 3-бензилпроизводных составил 81-93%.
N'
Л
(CH,),SiO N'
OSi(CH3)3 'R1
1
R
CF, Cl
4
5
2
O
HN'
А
Бг
R3-
O
СГхТ
о' N
R1
7-21
где R1 = Н, СН3;
R2 = H, CH3, 3,4-(CH3)2, Cl, NO2, t-Bu, Ph; R3 = H, CH3 2,5-(CH3)2, 3,5-(CH3)2, 2,4,6-(CH3)3, 3-CH3O-5-CH3, 3-CH3-5-t-Bu.
С целью изучения соотношения "структура -противовирусная активность" нами также были синтезированы аналоги, отличающиеся строением бензильного фрагмента. Так, обработкой исходного 1-[2-(4-метилфенокси)этил]урацила 1-нафтилметилхлоридом или 2-
фенилэтилхлоридом в растворе ДМФА в присутствии свежепрокаленного карбоната калия с выходом 76-83 % соответственно были получены 1 -[2-(4-метилфенокси)этил]-3-(1-нафтилметил)урацил (4) и 1-[2-(4-
метилфенокси)этил]-3-(2-фенилэтил)урацил (5). Физико-химические свойства синтезированных соединений представлены в табл. 1.
22
о
CH,
23
Противовирусные свойства в отношении ВИЧ-1 in vitro полученных соединений были исследованы в ImQuest Bioscience Inc. (Мериленд, США). Для активных веществ определяли ингибиторную концентрацию (ИК50),
цитотоксическую концентрацию (ЦК50) и индекс селективности (ИС) как отношение ЦК50 к ИК50.
Таблица 1
Свойства синтезированных соединений
Соединение R1 R2 R3 R4 Выход, % Тпл, С
7 H H 2-Me H 92 107-108
8 H H 3-Me H 88 84-85
9 H H 4-Me H 81 99-101
10 H H 3,4-Me2 H 93 111-113
11 H H 4-Cl H 90 102-103
12 H H 4-f-Bu H 82 121-122
13 H H 4-Ph H 85 125-126
14 Me H 4-Me H 87 143-144
15 H Me 4-Me H 80 146-148
16 H H 4-Me 4-Me 84 124-125
17 Н Н 4-Ме 2,5-Me2 84 143-144
18 Н Н 4-Ме 3,5-Me2 85 126-127
19 Н Н 4-Ме 2,4,6-Ме3 82 142-143
20 Н Н 4-Ме 3-МеО-5-Me 82 162-163
21 H H 4-Me 3-Me-5-t-Bu 84 145-147
22 Н Н 4-СН3 - 64 147-149
23 Н Н 4-СН3 - 35 86-87
6
O
Таблица 2
Анти-ВИЧ-1 активность синтезированных соединений
Соединение R1 R2 R3 R4 ИК50, ^M ЦК50, ^M ИС
7 H H 2-Me H 29,2 > 100 > 3,4
8 H H 3-Me H 26,6 59,4 2,2
9 H H 4-Me H 0,88 58,4 66,3
10 H H 3,4-Me2 H 74,3 > 100 > 1,4
11 H H 4-Cl H 5,7 38,1 6,7
12 H H 4-t-Bu H > 100 39,5 -
13 H H 4-Ph H 10 18,9 1,9
14 Me H 4-Me H 5,1 > 100 > 19,7
15 H Me 4-Me H > 100 > 100 -
16 H H 4-Me 4-Me > 100 > 100 -
17 Н Н 4-Ме 2,5-Me2 4,8 > 100 > 21,0
18 Н Н 4-Ме 3,5-Me2 0,54 > 100 > 185
19 Н Н 4-Ме 2,4,6-Меэ > 100 19,7 -
20 Н Н 4-Ме 3-МеО-5^ > 100 > 100 -
21 H H 4-Me 3-Me-5-t-Bu 9,7 > 100 > 10,3
22 Н Н 4-СНэ - > 100 > 100 -
23 Н Н 4-СНэ - > 100 37,3 -
Экспериментальная часть
Общий метод получения 3-бензил-1-[2-(фенокси)этил]производных урацила. К раствору 3,8 ммоль 1-[2-(фенокси)этил] производного урацила в 10 мл ДМФА добавляют 0,7 г (5,1 ммоль) карбоната калия и перемешивают при 80 °С в течение 30 мин. Добавляют 4,6 ммоль соответствующего бензилгалогенида и перемешивают при той же температуре в течение суток. Охлажденную реакционную массу выливают в 200 мл воды и помещают на ночь в холодильник. Выделившийся осадок отфильтровывают, кристаллизуют из смеси ацетон-вода 2 : 1. Полученные продукты представляют собой белые кристаллические вещества (см. табл. 1).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Наиболее активным оказался 1-[2-(4-метил-фенокси)этил]-3-(3,5-диметилбензил)урацил, который ин-гибировал на 50 % цитопатический эффект ВИЧ-1 в концентрации 0,54 цМ. При этом данное соединение имеет ИС, равный 185 (табл. 2).
При изучении закономерности "структура -противовирусная активность" в ряду синтезированных соединений было выявлено, что решающее влияние на уровень анти-ВИЧ-1 активности оказывает наличие бензильного заместителя в положении 3 и строение феноксиэтиль-ного фрагмента в положении 1 урацила. Соединения, имеющие СН3-заместитель в положении 4 феноксиэтильной группы при атоме Ы1 урацила, обладают наиболее выраженными антивирусными свойствами. Перемещение ме-тильной группы из положения 4 феноксиэтиль-ного фрагмента в положение 2 или 3 или ее замена на другой заместитель, например: на хлор, нитрогруппу, трет.-бутильный или фенильный радикалы, приводит к заметному уменьшению
или полной утрате противовирусной активности у 1,3-дизамещенных производных урацила.
Наличие и положение заместителей в бен-зильном фрагменте при N3 урацила также существенно влияет на противовирусную активность синтезированных соединений. Так, ме-тильная группа в положении 4 бензильного фрагмента у 1-[2-(4-метилфенокси)этил]-3-(4-метилбензил)урацила не способствует повышению активности, однако значительное усиление противовирусного действия наблюдается при введении двух метильных групп в положениях 3 и 5. Перемещение одной из метильных групп из мета- в орто- положение, как у 1-[2-(4-метилфенокси)этмл]-3-(2,5-диметилбензил)урацила, или введение дополнительной метильной группы, как в случае 1-[2-(4-метилфенокси)этил]-3-(2,4,6-триметилбензил)урацил, равно как и замена одной СН3-группы на атом брома, метокси- или трет.-бутильную группы приводит к значительному снижению противовирусной активности у соединений данного ряда.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, нами обнаружено, что некоторые 1-[2-(фенокси)этил]производные 3-бензилурацила обладают достаточно высокой противовирусной активностью и могут служить основой для дальнейшего исследования родственных соединений в качестве потенциальных противовирусных агентов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Новиков М. С., Озеров А. А. // ХГС. - 2005. -Вып. 7. - С. 1071-1076.
2. Chan J. H., Freeman G. A., Tidwell J. H., et al. // J. Med. Chem. - 2004. - № 47. - P. 1175-1182.
3. De Martino G, La Regina G, Di Pasqualy A., et al. // Там же. - 2005. - № 48. - P. 4378-4388.
4. Deng B.-L, Hartman T. L, Buckheit R. W, et al. // Там же. - 2005. - № 48. - P. 6140-6155.
© Коллектив авторов, 2006
